- ベストアンサー
電磁波の電場と磁場の振動方向は何故垂直か？
tadysの回答
- tadys
- ベストアンサー率40% (856/2135)
No.1です。 ＞ガウスメーターが負の数値と正の数値を繰り返すように変化すれば ガウスメーターで交流磁場を測定しても正と負を繰り返す用には表示してくれません。 絶対値または実効値（RMS値）を表示します。 ＞例えば家庭用の電源で2つの極板に電圧をかけます。 これがあなたが考えた実験方法ですか。 電極間の誘電体の誘電率をε、電極の面積をS（単位はｍ）電極間の距離をｄ（単位はｍ）とすると静電容量は、Ｃ＝εＳ/ｄ [F] となります。 空気の誘電率は約 ８．９×１０＾－１２[F/m]なので、１０cm角の電極を１０cm離したコンデンサの容量は約０．８９ｐFになります。 このコンデンサにAC１００V６０Hzを加えた時に流れる電流は約０．０３４ｕA、１００ｋＶの電圧でも０．０３４ｍAです。 こんなに少ない電流では、まともに検出できないでしょう。 別の問題も有ります。 電極につながる電線も磁場を発生します。 運よく磁場を検出できたとしてもそれがコンデンサが発生したものか電線が発生したものかをどうやって区別するのですか？ 区別できないのであれば、コンデンサが磁場を発生するともしないとも断定できません。
関連するQ&A
- 電場が変化すると磁場が変化する理由は？
高校物理を勉強していて、電磁波がどのように伝わるのかがまるでよくわかりません。 いろいろ質問がありますが、よろしくお願いいたします。 まず磁場が変化すると電場が生じることはわかります。コイルに磁石を近づけたり放したり すると電流が流れます。 では、電場が変化すると磁場が変化すると、何故いえるでしょうか。 例えばコンデンサーの両端に交流電源を接続すると、極板間で電場が変化します。 このコンデンサーに磁石を近づけるとどうなるでしょうか。 自分で実験しようにも危なそうなのでできませんし、教科書や参考書、ネットにもこの 実験が見つかりません。 電場が変化が磁場を生むのなら、磁石は振動するのかな？と思いますが、実際は どうなるでしょうか。また、このことを確かめられる実験が他にあればお願いします。 あと、関係のない質問ですが、コンデンサーはノイズの除去に使われると聞きました。 交流電流に含まれる、細かい振動電流をコンデンサーに逃がしてやれば電磁波の発生が おさえられると聞きましたが、これだとコンデンサーの極板から電磁波が発生して しまうのではないでしょうか？ 他にも質問はありますが、とりあえずこの質問のご回答お願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 電磁波の電場（磁場）は常に同じ向き？
真空中を伝播する電磁波を考えます。電磁波は、直交する電場と磁場の振動波（位相は異なる）です。電場ベクトルの向き、磁場ベクトルの向き、及び電磁波の進行方向は、互いに３者直交することは理解しているのですが、電場（磁場）ベクトルは特定の方向を向いているのでしょうか？それとも進行方向と直角をなしながら、周りをクルクル回っているのでしょうか？よくある電磁波の解説図では、電場と磁場の偏向面が固定されて描かれています。この偏向面は真空中でも回転しないのか、という趣旨の質問です。どなたかご存知の方、ご教授下さい。
- ベストアンサー
- 物理学
- 偏光板を通る光の振動方向について
以下の図をご覧ください。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Wire-grid-polarizer.svg 偏光板を通る光の振動方向は、この図で言うと縦方向になっているかと思いますが、 この振動方向は、電場の振動でしょうか、磁場の振動でしょうか、それともどちらでも ないのでしょうか。 電磁波は電場の振動と磁場の振動が垂直になっていると習いましたが、この場合は どちらなのでしょうか。 よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 磁石を振動させると電磁波は発生するか？
磁場が変化すると磁場が変化して、その磁場の変化で電場が変化する。 これが繰り返されたものが電磁波ですよね。 だとすれば、棒磁石を縦方向（棒と平行な方向）に振動させただけで 電磁波が出るということですよね。本当にこれで電磁波は出るのでしょうか。 よろしくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 電磁波の実験
電磁波の実験 再レポートを提出しなくてはいけなくなってしまいました。 高周波アンテナから振動電場を出し、受信アンテナで受け取るというものです。 １．進行方向に対して、垂直方向に電場、水平方向に対して磁場が三角関数のグラフのようにあるのは分かります。しかし私のかいたレポートには水平方向と垂直方向に書いたものがあります。これは軸をどう取るかで変わるので何もコメントがついていないのでしょうか？？ ２.送信アンテナと受信アンテナの間に金属すだれを置く実験もしました。私の知識では振動電場と垂直な場合電場はほとんど影響を受けずに通りぬけられるが、この状態から90度回転させるとすだれ内部の自由電子が影響を受けるので自由端反射と同じになり、電場は通り抜けられないと思うのですが、レポートをそれで書いたら×が来ました。書いた図がいけないのでしょうか？？ それともうひとつ、すだれを通り抜け受信アンテナが受信される電場の成分というのはどういう風に求めるのでしょうか？？ 電磁気が苦手なもので・・・ 質問が沢山ありますがどうかどなたか教えてください。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 磁場で電磁波は曲がる？
質問のタイトル通りですが、磁場を用いて電磁波（レーザー光）の進路（伝播方向）を変えることは可能でしょうか？「電磁波は電場と磁場の伝播だから、外部磁場と相互作用して進路が曲がるのは当然だ」と言っている知り合いがいるのですが、本当でしょうか？実験・理論、どちらの側面からでも結構ですので、どなたかお詳しい方ご教授下さい。
- ベストアンサー
- 物理学
- 偏光について
偏光板に対して垂直に光を当てて偏光板を回転させると、透過光が暗くなったり明るくなったりします。偏光板の向きによってある方向成分の振動のみが通過出来たため透過光の強度が減少しますが、これでは電場のみ・もしくは磁場のみが通過した事になってしまい電磁波として伝播して行かないのではないですか？マクスウェル電磁気学の章で光は電磁波であり、電磁波は電場と磁場が直交して空間を伝播していくものと習い、電場と磁場が互いに連結している鎖のような挿絵で説明されていました。これだと電場の振動に平行な向きに偏光板を置いた時、電場と垂直な向きに振動している磁場は偏光板に遮断されて通過できるのは電場だけになってしまい、これでは光では無くなってしまうのではないですか？ また偏光板に垂直に入射したとき、透過光の強度は入射光の強度の何倍になるのですか？予想では１方向の成分の光しか通さないので１周2π[rad]で割ってその２倍した、1/π倍に近似されるような気がします。
- 締切済み
- 物理学
- 光の波動 横波？電磁波は？
光は波動は横波だと聞きました。しかし、電磁波は電場と磁場が垂直に交互に変化する波動だとも聞きました。光も電磁波の一種ですが何故この様な考えになるのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 電流とは光（電磁波）の縦波のことか？
光は電磁波の横波であり、光の進行方向に対して電子を垂直方向（横）に揺らします、 対して、電流は、電子を電流の進行方向に対して平行（逆）（縦）に動かし、電磁場が導線の内外を光速で伝わる現象です、 ということは、光は電磁場の横波であり、電流は電磁場の縦波なのですか？ 電流とは光の縦波バージョンなのでしょうか？ ということは、電子線とは光の縦波なのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 電場と磁場の及ぼす影響について
一通り固体電子論を勉強したうえで質問します。 電子に磁場をかけるとスピンだけでなく、電場に垂直な方向にローレンツ力というかたちで力がかかるわけですが、 一方で電場は電子に力を加えるだけで、スピンに影響を及ぼすことは全くないと考えて良いのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
ご回答ありがとうございました。高校の教科書をもう一度じっくり読み直しました。 高校の教科書をみると、2つの極板があり、電気力線が極板間に描かれています。 その電気力線の周りを取り囲むように、1周した矢印が描かれています。 これが誘導された磁力線かと思います。 教科書の記述は次のようになっています。 「マクスウェルは、変化する磁場の周りに電場が生じるのと同じように、変化する電場の 周りにも磁場が生じると考えた。」 説明はこれで終わっています。次はヘルツの実験の説明をしていますが、 確かにヘルツの実験では発生した電磁波がコイルによって受信されたことを示していますが、 これも同様に、導線部分で発生した電磁波を受信したのか、極板間で発生した電磁波を 受信したのか判断できないと思います。この実験で極板間で発生した電磁波が コイルに伝わったと言える理由はあるのでしょうか。